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我们如何制造核能?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2021-12-02 08:44:59

铀235是天然可裂变的。你需要52公斤高浓缩铀235,才能达到临界质量,才能产生自给自足的反应。这是一个直径170毫米的球。只有0.72%的铀是这种类型。

铀238不是可裂变的。然而,你可以把它放在反应堆的中子通量中,产生钚239,这是一种人造元素,是可裂变的。这是增殖反应堆的基础。需要10公斤的钚239才能产生自我维持的反应。一个直径99毫米的球。99.28%的铀是这种类型的。

钍232不是可裂变的。然而,你可以把它放在反应堆的中子通量中,产生铀233和人造元素,这是可裂变的。这也是增殖反应堆的基础。需要15公斤的铀233才能维持自给自足的反应。这是一个直径110毫米的球。几乎所有的钍都是这种类型的。

所有这些材料每千克金属产生大约82万亿焦耳。这个过程的第一步是使用各种浓缩过程中的任何一种来收集铀235的临界质量。然后建造一个增殖反应堆。然后,该反应堆可以将铀238转化为钚239,或将钍232转化为铀233,两者都可以作为反应堆的燃料。

放射性同位素:

我们如何制造核能

反应堆中的中子通量可以用来制造各种有用的放射性同位素。例如,铋209被放置在反应堆中时,会转化为铋210,铋210在5天内衰变为钋210。钋210在138天内衰变到稳定的206。钋210每克产生140瓦特!铋很常见。因此,动力反应堆可以用来产生过程热,驱动化学过程,废热可以加热和冷却空气,而主热则用来发电。同时,铋片可以转化为钋,钋的温度是由铋片的厚度控制的。这些可以放在移动引擎上运行2个月,然后用新的床单替换,旧的床单被处理和回收。

我们如何制造核能

这是福特1961年的西雅图XXI概念车。它使用了一个小型RTG,其中含有106.5克的钋210来烧开水,产生20马力的热源。高压蒸汽储存在水箱中。这驱动了一个1/4马力的涡轮,持续运转,保持电池充电和控制系统完好。汽车持续照明,加热和空调系统的热量。

高压水肺式气罐在高达1000马力的情况下运行数小时。在长距离运行中,配备核反应堆式锅炉的加油站可以给油箱补充燃料,使其继续运行几个小时。在长途旅行中匹配传统汽车的性能,同时超过日常驾驶的性能。在较短的路程中,当车辆停放时,油箱将自动使用车载核热源进行充电。

HTRE-3是一种核动力喷气发动机。在这里,一个4mw的核反应堆融化盐,并使其通过两个J-57喷气发动机的燃烧室循环。喷气发动机巡航使用核能而不燃烧任何燃料。在需要额外动力的情况下,可以在核能运行的同时燃烧燃料,从而加速爬升。
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